Иванов И.М., Кондаков Е.В., Милославский Ю.К. «Цифровая аппаратура и алгоритмы оперативного измерения параметров изделий пьезотехники» Известия ТРТУ. Тематический выпуск. Материалы юбилейной научно-технической конференции «Проблемы прикладной гидроакустики». №2(46)., с. 78-83 (2005)

Задача оперативного измерения характеристик пьезоэлементов и пьезопреобразователей и контроля их параметров в динамическом режиме актуальна как на стадиях разработки и производства, так и в период эксплуатации. Применяемые для этих целей системы, основанные на стандартных измерительных приборах, обладают низкой производительностью. Кроме того, из-за своих массогабаритных характеристик они непригодны для контроля характеристик преобразователей на подвижных носителях в процессе проведения регламентных работ. Современная элементная база и цифровые методы формирования и обработки сигналов позволяют решить эту задачу на качественно новом уровне.

Викторов Р.В., Дягилев М.В., Крупеньков А.В. «Экспериментальные исследования возможности регистрации шумоизлучения морского объекта в неблагоприятных гидрологических условиях при использовании адаптивной фильтрации помех» Морские интеллектуальные технологии, 2, № 1, с. 223-229 (2020)

При всплытии подводного объекта, особенно в неблагоприятных гидрологоакустических условиях не обеспечивается его безопасность от столкновения с морскими целями. Показано, что для решения этой проблемы возможно применение в типовом тракте гидроакустической системы обнаружения использование линейного фильтра Калмана. Представлены результаты имитационного моделирования показывающие принципиальную возможность регистрации малошумных объектов в неблагоприятных условиях, при обеспечении всплытия подводного объекта. Приведены результаты морских экспериментальных исследований, которые показывают, что применение в гидроакустическом тракте обнаружения линейного фильтра Калмана позволяет подавить фоновую помеху моря, гидродинамические шумы и шумы дальнего судоходства на приемном устройстве и выделить сигналы шумоизлучения морского объекта при низких входных отношениях сигнал/помеха. Показано, что применение в тракте обработки адаптивного фильтра Калмана позволяет повысить выходное отношение сигнал/помеха, а также существенно увеличить время наблюдения за надводным объектом.

Пятакович В.А., Василенко А.М., Рычкова В.Ф. «Перспективные методы решения научной проблемы классификации целей нейросетевой экспертной системой при мониторинге морской обстановки» Морские интеллектуальные технологии, 5, № 4, с. 139-147 (2018)

Приводятся результаты очередного этапа научных исследований авторов по созданию интеллектуальной системы морского мониторинга с привлечением аппарата нечеткой логики и комбинированных нейронных сетей для решения задач обнаружения и классификации морских целей. Авторы анализируют комплекс вопросов, возникающих при моделировании процесса распространения звука в морской среде предполагая, что применение имитационного моделирования информационной ситуации, возникающей в момент обнаружения объекта, и методов нечеткой логики позволит сформировать выборку с необходимым количеством данных для обучения нейронных сетей, используемых в разрабатываемой интеллектуальной системе мониторинга полей различной физической природы в морской среде. Реализация разрабатываемого комплекса вычислительных операций нейронных сетей на многопроцессорных нейроподобных сверхбольших интегральных схемах в виде нейросетевой экспертной системы для распознавания и классификации измеряемых информационных полей морских объектов системой мониторинга морских акваторий, обеспечит возможность решения многофункциональных задач морской науки и оборонного комплекса государства. Введение. Решение задач классификации морских объектов на предельных дальностях, несмотря на продолжительные исследования в этой области, по-прежнему остаются актуальными. Причина в том, что традиционные системы распознавания неспособны эффективно использовать ресурсы, предоставляемые новыми технологиями, так как они разрабатывались при помощи инструментария предыдущего поколения. В упрощенном виде процесс нейрораспознавания (нейроклассификации) можно представить следующим образом: сигнал от шумящего объекта воспринимается гидроакустической антенной, усиливается и поступает на устройство первичной обработки информации, в котором производится подготовка данных для проведения классификации. Окончательное распознавание (классификацию) можно произвести, используя различные представления сигналов. Мы полагаем, что применение имитационного моделирования информационной ситуации, возникающей в момент обнаружения объекта, и методов нечеткой логики позволит сформировать выборку с необходимым количеством данных для обучения нейронных сетей системы мониторинга полей различной физической природы в морской среде. Подчеркнем: эффективность процесса обучения и способность сетей решать поставленные перед ними проблемы во время эксплуатации, например, классифицировать источники физических полей при мониторинге акваторий, целиком зависит от сформированных обучающих выборок.

Пятакович В.А. «Система классификации морских целей на базе нейросетевых технологий» Морские интеллектуальные технологии, 5, № 4, с. 169-175 (2018)

Представлена система обнаружения и классификации морских целей, содержащая сформированную в морской среде рабочую зону нелинейного взаимодействия и параметрического преобразования волн накачки и информационных волн. Приводится схема ее работы. Перспективы рассматриваемого подхода решения поставленной задачи состоят в том, что можно принимать правильные решения в условиях неполной и нечеткой входной информации об идентифицируемом объекте. Предлагаемая к обсуждению система промышленно применима, так как для ее создания используются распространенные компоненты и изделия радиотехнической промышленности и вычислительной техники. Реализация разрабатываемого комплекса вычислительных операций нейронных сетей на многопроцессорных нейроподобных сверхбольших интегральных схемах в виде нейросетевой экспертной системы для распознавания и классификации измеряемых информационных полей морских объектов системой мониторинга морских акваторий, обеспечит возможность решения многофункциональных задач морской науки и оборонного комплекса государства. Заключение. Обнаружив цель по признакам амплитудно-фазовой модуляции низкочастотных сигналов накачки морской среды излучениями и полями объекта и используя оперативно обновляемую библиотеку математически обработанных образов спектрограмм морских целей, а также архитектуру распознающей нейронной сети в виде трехслойного персептрона, можно в автоматизированном режиме распознавать класс цели по амплитудно-частотным характеристикам и делать вывод о степени принадлежности исследуемой области спектра объекту классификации.

Андреев М.Я., Клюшин В.В., Охрименко С.Н., Перелыгин В.С. «Морская отработка новых технических решений гидроакустической станции с гибкой протяженной буксируемой антенной для надводных кораблей» Известия ТРТУ. Тематический выпуск. Материалы юбилейной научно-технической конференции «Проблемы прикладной гидроакустики». №2(46)., с. 13-16 (2005)

В настоящее время проводится комплекс работ по созданию гидроакустических средств нового поколения и в том числе ГАС с гибкими протяженными буксируемыми антеннами для оснащения подводных лодок и надводных кораблей. Для апробации в натурных условиях новых технических решений, алгоритмического и программного обеспечения в период 2002–2003 гг. на НК Северного флота была проведена морская отработка. Проверка в реальных морских условиях научно-технических и конструкторско-технологических решений, кроме получения ряда новых научных данных, позволяет существенно сократить период их внедрения в современные гидроакустические средства.

Борисенко Н.Н., Вершинин С.В., Калиушко В.И. «Проблемные вопросы обоснования структуры интегрированной системы подводного наблюдения в интересах решения задач ПЛО надводного корабля» Известия ТРТУ. Тематический выпуск. Материалы юбилейной научно-технической конференции «Проблемы прикладной гидроакустики». №2(46)., с. 20-27 (2005)

В последнее время заметно повысился интерес иностранных государств, в основном Азиатского региона, к закупке надводных кораблей (НК), изготовленных отечественными судостроительными заводами. Основную задачу, возлагаемую на эти корабли, в основном класса корвет и фрегат, можно сформулировать как охрана экономических водных рубежей в прибрежной и морской зонах Мирового океана. Решение этой задачи выполнимо за счет использования в составе НК средств освещения подводной и надводной обстановки. Анализируя общую мировую тенденцию развития средств освещения подводной обстановки, можно сделать вывод, что основной акцент заинтересованности инозаказчика смещается в сторону НК, оснащенных интегрированными системами освещения подводной обстановки. Одним из основополагающих требований к средствам освещения подводной обстановки НК (гидроакустических и неакустических, как собственного корабля-носителя, так и взаимодействующих с ним в составе тактического подразделения кораблей и вертолетов) является их объединение в единую интегрированную систему подводного наблюдения (ИСПН). Это обусловлено необходимостью как повышения боевой эффективности, так и ограничениями на массогабаритные характеристики аппаратуры и количество обслуживающего средства подводного наблюдения (СПН) личного состава. Создание ИСПН является тем кардинальным направлением в развитии СПН кораблей, которое способно повысить эффективность обеспечения оружия ПЛО и ПТЗ данными целеуказания (ЦУ) и удовлетворить требования по размещению аппаратной части указанных средств на корабле.

Завьялов В.В., Агапов В.А., Мансуров А.Р. «Обоснование основных характеристик приёмоизлучающего тракта корреляционного лага» Морские интеллектуальные технологии, 5, № 4, с. 162-168 (2018)

Целью работы является задача обоснования основных технико-эксплуатационных характеристик гидроакустического корреляционного лага. Показаны задачи, решаемые с использованием корреляционных лагов. Произведён анализ основных характеристик некоторых известных моделей корреляционных лагов. Исходя из этого, произведены расчеты и выбор величин рабочей глубины под антенной и частоты излучаемых колебаний. На основе корреляционного способа измерения модуля полной скорости судна, обоснованы величины измерительной базы гидроакустической антенны лага и эквивалентной ширины характеристики направленности антенны. Для подтверждения работоспособности проектируемого корреляционного лага сформировано два сдвинутых случайных процесса с характеристиками идентичными принятым эхосигналам от дна. Приводятся корреляционные и спектральные характеристики сформированных процессов. Приведена схема моделирования измерителя продольной скорости судна. Получены динамические характеристики переходного процесса работы вычислительного устройства лага, дисперсии входного и выходного сигналов схемы слежения. Введение. Совершенствование методов и морских средств навигации является одной из актуальных задач в решении проблем судовождения. Наряду с такими известными морскими средствами навигации как доплеровские гидроакустические лаги в настоящее время уделяется большое внимание и гидроакустическим корреляционным лагам (КЛ). Корреляционные методы обработки сигналов находят широкое применение при создании и совершенствовании технических средств навигации, куда входят системы определения места судна, радиолокационные станции и другие системы. Наиболее совершенным и перспективным измерителем скорости судна является корреляционный измеритель, предназначенный для решения таких навигационных задач, как определение места судна при плавании по счислению, постановку на якорь, швартовку и коррекцию показаний других технических средств навигации. Этот лаг представляет собой измерительную систему, в которой скорость судна определяется путем анализа корреляционной связи между случайными сигналами, принятыми на движущемся судне приемными элементами, установленными параллельно диаметральной плоскости судна. Методика обоснования основных характеристик таких лагов в отечественной и доступной зарубежной литературе не освещён.

Завьялов В.В., Агапов В.А. «Метод повышения точности корреляционного лага на основе предварительной фильтрации сигналов на входе схемы слежения» Морские интеллектуальные технологии, 2, № 1, с. 205-211 (2020)

Повышение точности автономных средств навигации, к которым относятся гидроакустические лаги, в том числе и корреляционные, в настоящее время является актуальной научной и конструкторской задачей. Целью работы является обоснование метода повышения точности корреляционного лага на основе предварительной фильтрации сигналов на входе схемы слежения. Показаны проблемы, решаемые с помощью корреляционных лагов. Проведен анализ основных уравнений корреляционных методов измерения скорости и структурных схем вычислительных устройств корреляционных лагов, основанных на этих методах. Показано, что при измерении продольной скорости судна на выходе схемы слежения (измеренная скорость) коррелятора даже в установившемся режиме слежения сигнал не равен нулю, в отличие от метода корреляции для измерения модуля полной скорости судна. Предлагается фильтровать сигналы на входах вычитателя с последующим интегрированием выходного разностного сигнала. Для подтверждения работоспособности предложенного метода были разработаны схемы корреляторов. Измерители продольного измерителя скорости и модуля скорости на полной скорости судна. Получены динамические характеристики переходных процессов вычислительных устройств лагов, дисперсии входных и выходных сигналов схемы слежения. Представлены результаты теоретических расчетов относительных среднеквадратичных ошибок методов измерения продольной скорости и модуля абсолютной скорости, а также результаты, полученные в ходе моделирования, которые подтвердили эффективность предложенного метода.